Ultrazvučno poboljšana trofazna particija
- Trifazna particija (TE) je tehnika za ekstrakciju, odvajanje i prečišćavanje komponenti, npr. Lipidi, enzimi, polisaharidi i druge biomolekule, od biološkog materijala.
- Ultrazvučna trofazna particija odlikuje konvencionalnu TE sa većim prinosom, poboljšanom čistoći i izuzetnom brzinom.
- Ultrazvučna TE je primjenjiva za male i velike zapremine i može se lako prilagoditi industrijskoj proizvodnji.
Ultrazvučno trofazno paritetiranje
Trifazna particija
Trofazna particija (TPP) je jednostavan i efikasan postupak u jednom koraku za odvajanje, prečišćavanje i koncentraciju biomolekula kao što su enzimi, lipidi, polisaharidi itd. Iz kompleksnih smeša.
TE se vrši uzastopnim dodavanjem dovoljne količine soli (obično amonijum sulfata) i organskog rastvarača (uglavnom T-butanol /tert-butanol). Soli kao što je amonijum sulfat koriste se pri određenoj zasićenosti radi precipitacije proteina. Organski rastvarač kao što je T-butanol se dodaje u trifazne slojeve i uklanja jedinjenja niske molekulske mase, kao što su lipidi, fenoli i neki deterdženti. Od tada T-butanol ima visoku tačku ključanja, ali manje zapaljiv od etanola i metanola, T-butanol je preferirani rastvarač za TE.
Posle tretmana sirovog ekstrakta i dekantacije, smeša se deli na tri različite faze: gornji rastvarač (T-butanol) faza sadrži nepolarna jedinjenja koja su odvojena od donje vodene faze (koja sadrži polarne jedinjenja) sa precipitatom međufazijskog proteina. Željene proteine selektivno su podeljene na jednu fazu i druge kontaminantne proteine u drugu fazu. Ovo uzrokuje delimično prečišćavanje i koncentraciju proteina. Proces ekstrakcije je amalgamacija kosmotropa, soljenja, izotoničnog koolventa i osmolitičkog precipitiranja proteina.
Ultrazvučno poboljšana TE
Sonicacija znatno pojačava TPP proces. Ultrasonično pomaganje je uspješno primijenjeno za razdvajanje i pročišćavanje biomolekula. Širok spektar biomoelkule je efikasno izoliran u kraće vrijeme. Na primjer, enzimi iz biljaka (npr. bromelain, pabol, invertaze, polifenol monoaminooksidaze and trypsin), zivotinje (npr. trypsin, α-chymosepsin, chymosin, pepsin i luciferase) i mikrobi (npr. lipase, α-amyaze, α-galactosidase, serratiopeptidase, cikideksi glycosyltransferase, i fibrinski enzimi) pročišćen je putem Ultrasonične TPP. Dodatna korist Ultrasonične TPP je pojačana aktivnost raznih enzima, što rezultira očiglednim višim prinsama (>100%) od ciljanog enja ili proteina u srednjem sloju između organskih i akvažnih fazama.
Ultrazvučna TE može efikasno da se koristi sa sirovim uzorcima i lako se može povećati.
Sonikacija značajno poboljšava trofaznu particiju i rezultira većim prinosom i čistoćom u drastično kraćem vremenu procesa.
- veći prinos
- brzi oporavak
- visoke čistoće
- usteda vremena
- jeftino
- jednostavan za rad
- ekološki prihvatljiv
- za laboratorije i industriju
Primjeri za US-TPP
Ultrazvučna TE za ekstrakciju astaksantina
Za ekstrakciju astaksantina (AX), kombinovani tretman TE i sonifikacije sa Hielscherovim UP400S nije jednostavna i lako primenljiva, ali takođe i veoma efikasna tehnika za izolovanje AX iz bakterijske biomase Paracoccus NBRC 101723. Operativne varijable ultrazvuka mogu se optimizirati kako bi se dobili optimalni rezultati ekstrakcije. Ultrazvučni parametri za obradu kao amplituda, vremena, temperature i izduvne posude (veličina, oblik), kao i veličina čestica biomase, značajno utiču na ultrazvučno oslobađanje AX-a iz biomase. Ultrasonizacija vlažne biomase daje bolje rezultate od ultrazvučne TE sušene biomase za brzo i efikasno iskorišćavanje AX-a. Ultrazvučna TE rezultira za 37% veći AX oporavak nego konvencionalna ekstrakcija rastvarača. (vidi Chougle i sar. 2013)
Ultrazvučna TE za razdvajanje andrografolida iz Andrographis paniculata
Andrografolid je labdanski diterpenoid, koji se vrednuje zbog visokog antiinflamatornog, antioksidativnog, hepatoprotektivnog, anti-karcinogenog i anti-dijabetskog efekta. Komparativne studije pokazuju da ultrazvučna TE ne samo da povećava prinos andrografolida, već i poboljšava antioksidativnu aktivnost u odnosu na konvencionalnu TE.
Ultrazvučni procesori visokih performansi
Hielscher Ultrasonics je specijalizovan za dizajn i proizvodnju ultrazvučnih sistema visokog kapaciteta za ekstrakciju kao i za mnoge druge procese.
Naš asortiman obuhvata male, moćni laboratorijski uređaji, robusni ultrazvučni ultrazvučni alati i industrijski sistemi visokih performansi. Razvodnik Dodaci omogućiti idealno prilagođavanje ultrazvučnog sistema vašim specifičnim zahtevima procesa. Svi Hielscher ultrazvučnici su izgrađeni za 24/7 rad pod punim opterećenjem.
Naše dugogodišnje iskustvo u ultrazvučnoj obradi nam omogućava da se sa svojim prvim testovima ultrazvučnim putem konsultujemo sa svojim klijentima kroz korake optimizacije procesa i implementacije na industrijskom nivou.
Molimo vas da koristite obrazac ispod kako biste nam rekli o vašem procesu! Drago nam je da vam preporučujemo da razgovarate o mogućnostima i prednostima ultrazvučenja za vašu aplikaciju.
Snažna i pouzdana ultrazvučna oprema od laboratorije do industrijske skale.
Literatura / Reference
- Chougle, J.A: et al. (2013): Ultrazvuk asistirao tri fazne particioniranje (UATPP): Razvijena je nova tehnika za ekstrakciju astaksanthina iz Paracoccus NBRC 101723. CSBE/SCGAB 2013 – Godišnja konferencija Univerziteta u Saskačevanu, Saskatoon, 7-10. Jula 2013.
- Ketnawa, S. i ostali (2017): Fazna particija za razdvajanje enzima: pregled i nedavne primene. International Food Research Journal 24 (1), 2017. 1-24.
- Varakumar, S. i dr. (2017): Poboljšana ekstrakcija oleoresina od đumbira (Zingiber officinale) rhizome praha pomoću tri fazne particije pomoću enzima. Hemijska hrana 216, 2017. 27-36.
- Yan J.-K. et al. (2018): Ultrazvuk sinergizovan sa trofaznim pregradama za ekstrakciju i razdvajanje polisaharida Corbicula fluminea i moguće relevantne mehanizme. Ultrazvučna Sonohemija Vol. 40, Deo A, 2018. 128-134.
Činjenice vredi znati
Trifazna particija (TE)
TE je tehnika bioseparacije, zasnovana na podeli polarnih sastojaka, proteina i hidrofobnih sastojaka u tri faze koje sadrže vodu, amonijum sulfat i t-butanol.
Različiti važni terapijski i industrijski enzimi (npr. Α-galaktocidaza, α-amilaza inhibitori i proteaza) i prirodnih jedinjenja (npr. Diterpeni kao što su forskolin i andrographolide) prečišćavaju se trofaznim pregradama. Dok se pigmenti, lipidi i inhibitori enzima akumuliraju u gornjoj fazi rastvarača, koja je odvojena od donje vodene faze, gde se akumuliraju polarne komponente kao što su saharidi, uz pomoć precipitiranog sloja srednjih proteina. Od tada T-butanol vezuje TPP-precipitirane proteine, koji se javljaju kao ko-kopipitati sa protein-t-butanolom, pluta između organskog i vodenog sloja i može se lako odvojiti i prečistiti. U principu, biomolekule se dobijaju u prečišćenom obliku na interfazi, dok se zagađivači uglavnom dele na T-butanola (gornja faza) i vodene faze (donja faza).
Astaksantin
Astaxthin (3, 3 ´-dihidroxy-ß, ß-carotene 4, 4 ´-Dione) je keto-karotenoid koji pripada klasi terpenesa. Kao tetraterpenoid napravljen je od pet karbonskih prespona, isopentenil difosfat i dimetylallyl difosfat. Astakslin je žuto-narandžasta biljka pigmanta i zato je klasificiran kao ksanofon. Aster je uglavnom pronađen u mikroalgama, kvasac, salmonoidima, pastrmku, škampima, račićima i ljuskanima. Kao vrlo potentan slobodan radikalni smetlar, zaštitar kože, antikarcinogen i kao pojačivač imunološkog sistema, Aster se koristi kao dodatak i kao dodatak u hrani, farmaciji i kozmetici. Ultrasonični TPP poboljšava proces izvlačenja i razdvajanja Aster iz prirodnih izvora i čini svoju Ekonomičnu proizvodnju primjenjivi na industrijski nivo.
UIP1000hdT – 1kW industrijski ultrasonikator